交代變質作用
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交代變質作用(英語:Metasomatic process)是一種地質變質作用,由熱液和其他流體對岩石的礦物改變[1]。 它是用不同的礦物和化學成分來取代原來的岩石中的礦物, 這種熱液變質是經過溶解原礦物,在它們的位置上同時沉積新礦物。此種溶解和沈積同時發生的化學反應,使岩石在變質作用中一直保持固態。交代變質的熱液可來自兩種來源,源自於岩漿活動或由變質過程所造成的液體。metasomatose 是交代變質的同義詞[2]。
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在火成岩環境中,一個侵入岩體的接觸變質環帶中的角岩,常產生矽卡岩、和雲英岩。在變質環境中,交代變質是一種質量傳遞(傳質),通過熱液充當溶劑,將高應力和高溫度的岩石,變質到低應力和低溫度的岩石。例如,當具有含水礦物的岩石進入地殼深部時,其含水礦物會分解脫水,溢出流體可溶解其它在場礦物,然後上到淺層地殼,改變附近岩石。
交代變質是一種開放系統的作用,與經典變質作用不同,經典變質作用只是改變岩石的礦物組成,而岩石的化學性質沒有明顯變化。因為變質作用通常需要水來促進變質反應,所以變質作用常見有交代變質。
此外,由於交代變質是一種傳質過程,它不限於對岩石添加化學元素和礦物質或含水化合物。 因爲在熱液的來源処,一些其他岩石也被改變。 例如金礦床,造成金礦床的流體,是源自許多立方千米的地殼脫水而出,在剪切帶和礦脈包中,濃縮成薄而高度交代變質的金礦床。相比之下,源區的化學影響程度不大,但兩者都必須經歷互補的交代變質。
交代變質作用在地幔中更為複雜,橄欖岩在高溫下,可以通過碳酸鹽和矽酸鹽熔體的滲透以及富含二氧化碳和富含水的流體的滲透而改變其成分。 在俯衝帶,水在下沉的海洋岩石圈中會被趕出。所以交代變質作用被認是改變島弧下地幔橄欖岩的組成的重要因素。 在源區交代變質作用也能富集一些二氧化矽不飽和的岩漿。 碳酸岩熔體通常被認為是在地幔橄欖岩中,能富集不相容元素的原因。